Industrie 4.0 - Hochschule Luzern

P R O F . D R . C L A U S W. G E R B E R I C H
Industrie 4.0
Vortrag an der Hochschule Luzern – KMU Forum am
07.09.2015
© Gerberich Consulting AG, Ennetbürgen - Schweiz
1
Maschinen lernen denken – Industrie 4.0
Wie Firmen IT und Produktion verschmelzen
Roboter der Firma Kuka im Wolfsburger VW-Werk: Maschinen mit Entscheidungsspielraum.
© Gerberich Consulting AG, Ennetbürgen - Schweiz
2
Die vierte industrielle Revolution…
1.0: Wasser&Dampf
2.0: Fließband
3.0: Elektronik&IT
Industrie 4.0
© Gerberich Consulting AG, Ennetbürgen - Schweiz
3
Die Wachstumsfelder
Darstellung der bisherigen Kontratieff-Zyklen
Am Anfang des 6. Kontratieff Zyklus stehen Basisinnovationen, die als Grundlage
für die neuen Megatrends dienen.
Quelle: Volkmann, Siemens
© Gerberich Consulting AG, Ennetbürgen - Schweiz
4
Definition Industrie 4.0
„Der Begriff Industrie 4.0 steht für die vierte industrielle Revolution, eine
neue Stufe der Organisation und Steuerung der gesamten Wertschöpfungskette über den Lebenszyklus von Produkten. Dieser Zyklus orientiert sich
an den zunehmend individualisierten Kundenwünschen und erstreckt
sich von der Idee, dem Auftrag über die Entwicklung und Fertigung, die
Auslieferung eines Produkts an den Endkunden bis hin zum Recycling,
einschließlich der damit verbundenen Dienstleistungen.
Basis ist die Verfügbarkeit aller relevanten Informationen in Echtzeit
durch Vernetzung aller an der Wertschöpfung beteiligten Instanzen
sowie die Fähigkeit, aus den Daten den zu jedem Zeitpunkt optimalen
Wertschöpfungsfluss abzuleiten. Durch die Verbindung von Menschen,
Objekten und Systemen entstehen dynamische, echtzeitoptimierte und
selbstorganisierende, unternehmensübergreifende Wertschöpfungsnetzwerke, die sich nach unterschiedlichen Kriterien wie beispielsweise
Kosten, Verfügbarkeit und Ressourcenverbrauch optimieren lassen.“
Quelle: Plattform Industrie 4.0.
© Gerberich Consulting AG, Ennetbürgen - Schweiz
5
Wandel der Gesellschaft
Der unsichtbare Zauberschlüssel
BLUETOOTH-SCHLOSS
Verlorene oder vergessene Schlüssel? Gibt’s nicht mehr.
Noke (sprich „No key“ – Kein Schlüssel) ist das VorhängeSchloss für das Digitalzeitalter. Es öffnet sich auf Fingerdruck
per Smartphone-App. Hergestellt wird die Verbindung
durch stromsparendes Low-energy- Bluetooth
(ab Bluetooth 4.0). Egal ob Fahrrad, Gartenlaube oder Garage,
alles lässt sich mit dem wassergeschütztem High-Tech-Schloss
absichern. Es öffnet sich automatisch, wenn sich der Besitzer mit dem Smartphone nähert.
Markteinführung: Februar 2015, ab 80 Euro.
Watch-Kandidaten
SMARTE UHREN
Kein Gadget für 2015 ist von so viel Medienhype umgeben wie Apples „Watch“, die
angekündigte Smartwatch für den Einsatz zusammen mit iPhones. E-Mails oder
Fotos werden am Handgelenk ebenso angezeigt wie Karten zur Navigation.
Das Mikrofon nimmt Sprachbefehle auf, um Informationen von Apples digitaler
Auskunftei „Siri“ zu bekommen oder Telefonate zu starten. Ein Schwerpunkt ist auch
der Fitness-Bereich mit umfangreichen Funktionen für Freizeitsportler. Der Herzschlag
wird ebenso überwacht wie der Kalorienverbrauch.
© Gerberich Consulting AG, Ennetbürgen - Schweiz
6
Wandel der Gesellschaft
Einmal winken reicht dem Computer
INTELLIGENTE MAUS, FLINKER DRUCKER
Maus und Drucker sind die Komponenten, in denen sich in der PC-Welt in den
vergangenen Jahren am wenigsten verändert hat. Aber das wird sich 2015 ändern.
Mycestro ist zum Jahresanfang erhältlich. Die erste Maus, die wie ein Ring am Finger
getragen wird. Der gute alte Tischplatten-Schubser entwickelt sich weiter zum
dreidimensionalen Anzeige- und Steuergerät. Mycestro thront auf dem Zeigefinger
der rechten Hand und verbindet sich per Bluetooth mit dem Rechner. Auf der
linken Seite, also per Daumen bedienbar, befinden sich drei Knöpfe, so wie
bei einer traditionellen Maus. Der Finger samt Maus zeigt auf einen Punkt
des Bildschirms und schon können Cursors platziert oder Fenster
verschoben werden. Geladen wird per Micro-USB. Die Gestensteuerung wird mit dem Vordringen des „Internets
der Dinge“ ohnehin einen rasanten Aufschwung erleben. Mit dem Myo-Armband steht auch bereits die nächste
Mausrevolution in den Startlöchern. Myo wird wie ein Schmuckarmband um den Unterarm geschnallt und liest mit
seinen eingebauten Sensoren nach einer Trainingsphase Muskelbewegungen aus. Das Ballen der Faust löst eine
andere Funktion aus als etwas das Drehen des Handgelenks.
Das wahrscheinlich immobilste Zubehör für PC oder Tablet ist immer noch der Drucker. Schließlich muss das Papier
an den Druckerpatronen vorbeigeführt werden. Was heißt hier „muss“, haben sich die Tüftler bei Zuta Labs gedacht.
Ihr Zutla Pocket Printer macht es genau anders herum. Wenn das Papier nicht zum Drucker kommt, muss der Drucker
halt zum Papier kommen. Der tropfenförmige Druckroboter wird mit seiner spitzen Seite an der oberen linken Ecke
des Blattes ausgerichtet, läuft dann Zeile für Zeile das Papier ab und hinterlässt mit hoher Präzision seine Spuren.
Das Gerät soll Anfang 2015 ausgeliefert werden und mit Laptop, Tablet oder Smartphone kooperieren.
© Gerberich Consulting AG, Ennetbürgen - Schweiz
7
Wandel der Gesellschaft
Knutschkugel mit Rundumblick
WURFKAMERA
Mit der Panono Camera plant das deutsche Start-up Panono den
großen Wurf. Die Fotokugel mit 36 integrierten Kameras wird mit
beherztem Schwung in die Luft geworfen oder – zum Beispiel von
einer Brücke – an einem Seil herabgelassen. Es nimmt dann
sphärische 360-Grad-Panorama-Fotos seiner Umgebung auf.
Die Bilder der parallel ausgelösten Kameras setzt eine eigene
Software in der Kamera zu einem fertigen Panoramabild zusammen.
Auf dem PC lässt sich dann mit der Maus durch das Bild wandern.
Die Übertragung zum Computer erfolgt per WLAN oder USB-Kabel.
Ausgelöst werden die Aufnahmen per Zeitauslöser oder Smartphone-App. Die Entwickler mussten sicherstellen, dass das teure
Spielzeug auch einen versehentlichen Aufprallauf den Boden
klaglos übersteht. Gute Nachricht für Selfie-Freunde:
Die Panono Wurf-Kamera kann auch am Ende eines Selfie-Sticks
befestigt werden, der ausgestreckt in der Hand gehalten wird.
Den störenden Stock entfernt die eingebaute Software automatisch
aus dem Bild. Als Preisempfehlung wird derzeit 549 Euro genannt.
Marktstart: Anfang 2015.
© Gerberich Consulting AG, Ennetbürgen - Schweiz
8
Baustein Erneuerungsfähigkeit
Laut einer Befragung von KPMG sind 34 % der Unternehmen der sieben Branchen Automobil, Banken und
Versicherungen, Logistik, Handel ,Elektronik, Energie und Telekom der Meinung ,ihr Geschäftsmodell wird sich bis
2020 fundamental ändern.
Es reicht daher zukünftig nicht aus, die Binnensicht der eigenen Branche zu reflektieren. Wer die Konkurrenz von
morgen erkennen will, muss die Situation von Unternehmen anderer Branchen verstehen und deren mögliche
Strategien rechtzeitig antizipieren. Die Zukunft gehört den Unternehmen, die ihre Produkte und Dienstleistungen
radikal auf eine digitale und individualisierte Kundschaft ausrichten.
9Jedes dritte Unternehmen erwartet bis zum Jahr 2020 eine starke oder fundamentale Veränderung des eigenen
Geschäftsmodells
Wie stark wird sich Ihr Geschäftsmodell bis zum Jahr 2020 verändern?
Top 2 Werte einer Skala von 1 („gar nicht“) bis 5 („fundamental“) in % der Befragten (N=50/Gesamt N=350)
Quelle: KPMG Studie „Survival of the Smartest“
© Gerberich Consulting AG, Ennetbürgen - Schweiz
9
Felder der Veränderungen
Gesellschaftlicher
Wandel
Normen, Gesetze,
Vorschriften
Wettbewerb
Veränderungen
Struktur
Kunden
Markt /
Kunde
Strategie
Technologie
Prozesse
© Gerberich Consulting AG, Ennetbürgen - Schweiz
10
Wichtige Instrumente des Zukunftsmanagements
Digitalisierung
Wissensmanagement
Szenariotechnik
Technologieportfolio
Kernkompetenzen
Risikomanagement
Big Data
© Gerberich Consulting AG, Ennetbürgen - Schweiz
11
Szenario-Erstellung:
Vom Szenariofeld zu den Zukunftsprojektionen
Quelle: 20XX, WZM
© Gerberich Consulting AG, Ennetbürgen - Schweiz
12
Bausteine Industrie 4.0
Gesamtkonzept ‚Industrie 4.0‘
Geschäftsmodell
Netzwerke
Technologie
Kunde
Skills
Führung
Geschäftsprozesse
Quelle: aveniture und Gerberich Consulting
© Gerberich Consulting AG, Ennetbürgen - Schweiz
13
Wandel der Wirtschaft
Neue Technologien entwickeln sich:
ThyssenKrupp präsentiert MULTI - Das erste seillose Mehrkabinenaufzugssystem der Welt
Die Monopolstellung des konventionellen
Aufzugs geht zu Ende – 160 Jahre nach
seiner Erfindung. ThyssenKrupp setzt
erstmals Linearmotoren an Aufzugskabinen
ein und überträgt Nahverkehrskonzepte
mit Haupt- und Zubringerstrecken auf den
Personentransport innerhalb von
Gebäuden.
Die MULTI-Aufzugstechnologie erhöht
Beförderungskapazitäten und Effizienz bei
gleichzeitiger Senkung des Platzbedarfs.
Zusätzlich gehören Spitzenlasten beim
Stromverbrauch durch anfahrende Aufzüge
der Vergangenheit an. Durch mehrere
Kabinen im gleichen Schacht, die sich
vertikal und erstmals auch horizontal
bewegen, sind unterschiedliche Höhen,
Formen und Nutzungskonzepte von Gebäuden möglich.
Der erste MULTI-Prototyp wird ab 2016 getestet.
ThyssenKrupps MULTI besteht aus mehreren Kabinen pro Schacht
und ermöglicht eine vertikale und horizontale Bewegung.
© Gerberich Consulting AG, Ennetbürgen - Schweiz
14
Fokus TECHNOLOGIE
Wichtige Aspekte für die Fokussierung auf künftige
TECHNOLOGIEN
Welche Relevanz haben Technologien für
unser Business?
Sind wir mit unseren Technologien Stateof-the Art oder haben wir sogar
Vorsprünge?
Verfolgen wir technologische
Entwicklungen wirklich systematisch?
Stellen wir unsere Technologien ständig in
Frage?
Investieren wir hinreichend in innovative
und marktrelevante Technologien?
Welchen Mehrwert bieten wir durch den
Einsatz und das Angebot neuer
Technologien unseren Kunden?
© Gerberich Consulting AG, Ennetbürgen - Schweiz
15
Grundverständnis für Strategisches (Technologie-)
Management
© Gerberich Consulting AG, Ennetbürgen - Schweiz
16
Big Data
Der Zweck jeder Big-Data-Lösung ist es, Daten in entscheidungsrelevante
Informationen umzuwandeln. Die Vielfalt an Datentypen und Big-Data-EinsatzSzenarien erfordert auch vielfaltige Werkzeuge auf jeder Schicht einer TechnologieLandschaft.
© Gerberich Consulting AG, Ennetbürgen - Schweiz
17
Wandel der Wirtschaft
Auswirkungen
von Big Data
© Gerberich Consulting AG, Ennetbürgen - Schweiz
18
Wie beurteilen Unternehmen Erfolgsfaktoren für die
Zukunft*
Größter Handlungsbedarf: Flexible Strukturen und Prozesse sowie flexibles Personalmanagement,
Intelligente Nutzung von Daten sowie Kooperationen
* KMPG Studie „Survival of the smartest – Welche Unternehmen überleben die digitale Revolution?“
© Gerberich Consulting AG, Ennetbürgen - Schweiz
19
Digital Charged Products folgen dieser Gleichung
DING
IT
=
DING-basierte
Funktion
Lampe
IoT-Stack
->
Licht
Sicherheit
Lagerbox
IoT-Stack
->
Lagerkapazität
Automatische
Wiederbeschaffung
Heizung
IoT-Stack
->
Wärme
Fernbedienung
Energieberatung
+
+
DING-basierter
Service
High Resolution Management und Digitaly Charged Products bieten für jedes
Unternehmen neue Möglichkeiten. Der Kunde kauft kein Produkt sondern eine Lösung
© Gerberich Consulting AG, Ennetbürgen - Schweiz
20
Potenzial Industrie 4.0
Erwartete Effekte durch Industrie 4.0
© Gerberich Consulting AG, Ennetbürgen - Schweiz
21
Connected Markets 2025: Signale
© Gerberich Consulting AG, Ennetbürgen - Schweiz
23
Innovationen im Energiemarkt: Smart Home
© Gerberich Consulting AG, Ennetbürgen - Schweiz
24
Das große Konvergenzszenario:
Die Verschmelzung von materieller und immaterieller Welt
Internet der Dinge und Dienste (Konzept)
Quelle: http://www.acatech.de/de/aktuelles-presse/dossiers/dossier-zukunft-des-industriestandorts.html
© Gerberich Consulting AG, Ennetbürgen - Schweiz
25
Unternehmen in der bisherigen Entwicklung
Die Unternehmen
haben über Jahre
hinweg Strukturen,
Prozesse aufgebaut,
die sie entsprechend
den gegebenen
technischen
Möglichkeiten
wettbewerbsfähig
gemacht haben.
Die Rahmenbedingungen
haben eine
kontinuierliche
Entwicklung möglich
gemacht, technische
Entwicklungen haben
jedoch zu starken
Entwicklungssprüngen
geführt.
(z.B. Internet)
© Gerberich Consulting AG, Ennetbürgen - Schweiz
26
Veränderungen durch die künftigen Technologien
Die Märkte entwickeln
sich rasant, neue
Mitbewerber treten in
den Markt ein.
Für die Unternehmen
ist es überlebenswichtig,
Arbeitsabläufe
noch effizienter zu
gestalten und
gleichzeitig die
Arbeitsproduktivität zu
erhöhen.
Nur durch den
konsequenten Einsatz
der neuen technischen
Möglichkeiten im
Produktionsbereich und
bei sämtlichen Unterstützungsprozessen
können die Unternehmen
wettbewerbsfähig
bleiben.
© Gerberich Consulting AG, Ennetbürgen - Schweiz
27
Wandel der Wirtschaft
Das Internet der Dinge
© Gerberich Consulting AG, Ennetbürgen - Schweiz
28
Wandel der Wirtschaft: Systeme von Systemen
Produkte unterschiedlicher Branchen können sich miteinander vernetzen und liefern
komplexe Informationen, um etwa Aussaat, Bewässerung u.v.a.m. optimal zu steuern.
Quelle: http://www.harvardbusinessmanager.de/fotostrecke/das-internet-der-dinge-so-loesen-sich-branchengrenzen-auf-fotostrecke-121445.html
© Gerberich Consulting AG, Ennetbürgen - Schweiz
29
Zehn Kernaussagen zu Industrie 4.0
1
Das Thema Industrie 4.0 umfasst nicht nur die Digitalisierung der horizontalen und vertikalen Wertschöpfungsketten, sondern wird auch das Produkt- und Serviceangebot der Unternehmen revolutionieren
– letztlich mit dem Ziel, Kundenbedürfnisse besser zu erfüllen. Die Nutzen-potenziale von Industrie 4.0
gehen weit über die Optimierung von Produktionstechniken hinaus. Um diese auszuschöpfen, sind
erhebliche Investitionen erforderlich. Daher nimmt das Thema zwingend einen Spitzenplatz auf der
Agenda von Vorständen und Geschäftsführern deutscher Industrieunternehmen ein.
2
Die befragten Industrieunternehmen werden in den nächsten fünf Jahren durchschnittlich 3,3 % ihres
Jahresumsatzes in Industrie 4.0-Lösungen investieren. Dies entspricht fast 50 % der geplanten neuen
Ausrüstungsinvestitionen und einer jährlichen Summe von mehr als 40 Milliarden Euro bezogen auf die
deutsche Industrielandschaft. Diese Investitionen werden entlang der gesamten Wertschöpfungskette
eingesetzt werden müssen, um maximalen Erfolg zu erzielen.
3
4
Bereits heute hat ein Viertel der Befragten einen hohen Digitalisierungsgrad der Wertschöpfungs- ketten
erreicht, wobei häufig erst Teilbereiche und Insellösungen umgesetzt sind. Die Unternehmen erwarten,
dass bis zum Jahr 2020 86 % der horizontalen und 80 % der vertikalen Wertschöpfungsketten einen hohen
Digitalisierungsgrad aufweisen und damit eng miteinander verknüpft sein werden.
Die Industrie muss mit immer weniger Rohstoffen und immer weniger Energie größere Mengen
produzieren. Industrie 4.0 ermöglicht eine höhere Produktions-, Energie- und Ressourceneffizienz und
schafft damit die Voraussetzungen, um nachhaltig wirtschaftlich produzieren zu können. Über alle
Branchen hinweg versprechen sich die befragten Unternehmen eine durchschnittliche jährliche Effizienzsteigerung von 3,3 % durch eine Digitalisierung der Wertschöpfungsketten. Das sind insgesamt 18 % in den
nächsten fünf Jahren. Mit Blick auf die Kostenreduktion erwarten sie jährliche Einsparungen von 2,6 %.
© Gerberich Consulting AG, Ennetbürgen - Schweiz
30
Zehn Kernaussagen zu Industrie 4.0
5
Schon heute ist die effiziente Analyse und Nutzung von Daten für die Hälfte aller befragten Unternehmen
von hoher Bedeutung. 90 % sind der Ansicht, dass schon in fünf Jahren die Fähigkeit zur Datenanalyse für
das Geschäftsmodell entscheidend sein wird. Dabei liegt der Fokus der Unternehmen primär auf dem
effizienten Datenaustausch innerhalb der eigenen Wertschöpfungskette, der eindeutigen digitalen
Kennzeichnung der Produkte und auf der Nutzung von Echtzeitdaten zur Steuerung der Produktion.
6
30 % der befragten Unternehmen haben ihre Produkte bereits weitgehend digitalisiert und ihr Angebot hin
zu vernetzten und automatisierten Dienstleistungen ausgebaut. Ein mechanisch perfektes Produkt allein
wird nicht mehr genügen, um im internationalen Wettbewerb langfristig bestehen zu können. Daher gehen
mehr als vier von fünf Befragten – mit Ausnahme der Prozessindustrie – davon aus, in fünf Jahren einen
hohen Digitalisierungsgrad ihres Produkt- und Serviceportfolios erreicht zu haben.
7
Diejenigen Unternehmen, die ihr Produktangebot schon heute weitgehend digitalisiert haben, sind in den
letzten drei Jahren überdurchschnittlich gewachsen. Die Hälfte der befragten Unternehmen erwartet auch
für die nächsten fünf Jahre ein zweistelliges Wachstum infolge einer stärkeren Digitalisierung ihres
Produkt- und Serviceportfolios. Jedes fünfte Unternehmen geht sogar von einer Umsatzsteigerung von
über 20 % aus. Insgesamt ergibt sich daraus eine durchschnittliche, inkrementelle Umsatzsteigerung von
2,5 % pro Jahr. Auf die Gesamtheit aller Industrieunternehmen in den fünf Kernbranchen in Deutschland
bezogen entspricht das einem jährlichen Umsatzpotenzial von über 30 Milliarden Euro.
© Gerberich Consulting AG, Ennetbürgen - Schweiz
31
Zehn Kernaussagen zu Industrie 4.0
8
Industrie 4.0 wird bestehende Geschäftsmodelle nachhaltig verändern und insbesondere auch neue,
digitale – oftmals disruptive – Geschäftsmodelle hervorbringen. Im Mittelpunkt dieser Entwicklung stehen
die Erhöhung des Kundennutzens durch ein zunehmendes Angebot von Mehrwertlösungen (anstelle von
Produkten) und die erhöhte Vernetzung mit Kunden und Partnern. Die besondere Qualität des digitalen
Wandels liegt dabei in der rasanten Beschleunigung der Veränderungsgeschwindigkeit und in der Tatsache,
dass disruptive Innovationen dazu führen, dass sich Branchen wie zum Beispiel die Informations- und
Telekommunikationsindustrie in kurzer Zeit nachhaltig transformieren.
9
Schon heute ist rund die Hälfte aller befragten Unternehmen davon überzeugt, dass vertiefte
Kooperationen mit Wertschöpfungspartnern – verbunden mit einer stärkeren horizontalen Vernetzung –
von hoher Bedeutung sind. Mit zunehmendem Digitalisierungsgrad wird diese Bedeutung im Zuge von
Industrie 4.0 nochmals deutlich zunehmen – insbesondere auch, wenn es darum geht, neue, digitale
Geschäftsmodelle aufzubauen. Über 80 % der befragten Unternehmen gehen davon aus, dass in fünf
Jahren vertiefte Kooperationen und eine intensivere horizontale Vernetzung einen wichtigen Stellenwert
haben werden.
10
Die Unternehmen müssen auf ihrem Weg hin zum Industrie 4.0-Champion zahlreiche Herausforderungen
meistern. Im Zentrum stehen dabei die hohen Investitionen und eine häufig noch unklare Wirtschaftlichkeitsrechnung für neue Industrie 4.0-Anwendungen. Zudem muss die Qualifizierung der Mitarbeiter an die
Anforderungen der digitalen Welt sichergestellt werden und es müssen verbindliche Standards definiert
und Aufgaben im Bereich IT-Sicherheit gelöst werden. Politik und Industrieverbände können insbesondere
bei den letztgenannten Herausforderungen helfen, indem sie sich etwa für einheitliche Industriestandards
auf europäischer bzw. internationaler Ebene einsetzen und effiziente Regelungen zur Datensicherheit und
zum Datenschutz vorantreiben.
© Gerberich Consulting AG, Ennetbürgen - Schweiz
32
Kern=Technologie: CPS als CPPS
Diese 4. Revolution der Produktion wird ermöglicht durch
‚Cyber-Physical Production Systems‘ (CPPS)
•
•
CPPS ermöglichen die weltweite Vernetzung von Workstations, Servern, Maschinen, Anlagen,
Lagersystemen, Betriebsmitteln, usw. usw. Æ Alles was es in einer Fabrik gibt.
Konsequenz:
Von hierarchischer Steuerung zu gegenseitiger Steuerung der Elemente einer Fabrik. Daten, Dienste,
Funktionen werden dort gehalten, abgerufen und ausgeführt, wo sie für flexible und effiziente
Entwicklung und Fertigung den größten Nutzen bringen.
ERP
Unternehmensebene
MES
Betriebsleitebene
SCADA
(Prozess-)Leitebene
SPS
Steuerungsebene
Ein- und Ausgangssignale
Feldebene
Fertigung /
Produktionsprozess
Fertigung /
Produktionsprozess
© Gerberich Consulting AG, Ennetbürgen - Schweiz
z.B. virtueller
Sensor
33
CPPS: Von der Automationspyramide zur
Automatisierungscloud
Die Auflösung der Automationspyramide als Konsequenz der laufenden Trends in der
Automatisierungstechnik

Übergang von der hierarchischen zur Netzwerktopologie
Die heute üblichen Ebenen für Struktur (Hardware und Vernetzung), Informationsverarbeitung und
Engineering hören auf zu existieren
Dienste , Daten und Komponenten bilden abstrakte funktionale Module, aus denen sich das
Automatisierungssystem aufbaut
Dienste, Daten und Hardwarekomponenten sind auf beliebige Knoten des entstehenden Netzes
verteilt; Nutzung und Bereitstellung dezentraler Dienste in den verschiedenen Knoten
Dadurch Abstraktion der Automatisierung auf ihre funktionale Struktur
Echtzeitkritische Komponenten und Funktionen werden (zunächst) davon ausgenommen bleiben
Quelle: VDI/VDE GMA, 2013, CPS – Chancen und Nutzen aus Sicht der Automatisierung
© Gerberich Consulting AG, Ennetbürgen - Schweiz
34
Der Business-Impact von Industrie 4.0 (Technologie)
Industrie 4.0 schafft, verbessert oder verändert Chancen im Wettbewerb und hat Einfluss
auf alle Wettbewerbsrelevanten Aspekte des Unternehmens
Industrie 4.0
CPS
Internet
der
Energie
CPPS
Cloud
Quelle: aveniture
Internet
der
Dienste
Internet
der
Dinge
Æ
Æ
Æ
Æ
Æ
Æ
Æ
Æ
Æ
Æ
Æ
Æ
Æ
Produkttechnologie
Produktionstechnologie
Materialien
Vertriebstechnologie
Informationstechnologie
Werbetechnologie
Technologie zur Kundenberatung
Technologie im
Verwaltungsbereich
Service-Technologie für Produkte
Technologie für Dienstleistungen
Technologie von Zulieferern
Umwelttechnologie
etc.
© Gerberich Consulting AG, Ennetbürgen - Schweiz
35
Industrie 4.0: Die Vision vom Internet der Dinge und Dienste
Vernetzung von Menschen, Objekten und Systemen
Quelle: acatech, 2013
© Gerberich Consulting AG, Ennetbürgen - Schweiz
36
Industrie 4.0 umfasst die Vernetzung der Wertschöpfungsketten, die
Digitalisierung von Produkten und neue Geschäftsmodelle
Framework für Industrie 4.0
Vernetzung & Kooperation
3
neue
Geschäftsmodelle
2
Digitalisierung
des Produkt- &
Serviceangebots
Industrie
4.0
1
Digitalisierung &
Integration von
Wertschöpfungsketten
„Industrie 4.0 ist für uns alles andere als ein
Selbstzweck. Wir verbinden damit klare
wirtschaftliche Ziele und die Chance zur besseren
Differenzierung im globalen Wettbewerb.“
Werksleiter Digitale Fabrik, Elektronikkonzern
Industrie 4.0 – Chancen und Herausforderungen der vierten industriellen Revolution 11
© Gerberich Consulting AG, Ennetbürgen - Schweiz
37
Kollaboration trägt die vierte industrielle Revolution
© Gerberich Consulting AG, Ennetbürgen - Schweiz
38
Industrie 4.0 – Der digitale, vernetzte Kunde
Wandel – Industrie 4.0
Vernetzung
Individualisierung
Transparenz
Integration
Rollen Wandel
Kunde als
Prosumer
Adidas
Factory Store
Kunde als
Abonnent
Kunde als
Innovator
HANNA SAP
Pay per Use
Haribo
Crowd
© Gerberich Consulting AG, Ennetbürgen - Schweiz
Kunde als Nutzer
Kultur des Tauschens,
Teilens und Leihens
Mobility Sharing
Economy
39
Industrie 4.0 – Der digitale, vernetzte Kunde
Wandel in den Erwartungen
„Kein Kunde kauft jemals ein Erzeugnis. Er kauft immer das, was das Erzeugnis für ihn leistet.“
Peter F. Drucker
Wandel im Nutzen
Nutzen

Technisch
Ökonomisch
Ökologisch
emotional
>
Preis

Produkt
Services
Paketpreis
Lebenszyklus des Preises
Preis je Nutzung
>
Kosten

© Gerberich Consulting AG, Ennetbürgen - Schweiz
Herstellungskosten
Zielkosten
Lebenszykluskosten
Kosten je Nutzung
40
Digitalisierung und verstärkte Integration von
Wertschöpfungsketten
Führende Industrieunternehmen digitalisieren und vernetzen die
Funktionen entlang der Wertschöpfungskette- vom digitalen
Bestellprozess , kundenindividuellen Produktentwicklungen und
dem automatisierten Transfer der Produktdaten in eine vernetzte
Planung und Fertigung bis hin zum integrierten Kundenservice.
Zusätzlich erfolgt eine horizontale Integration von Bestands- und
Planungsdaten mit Zulieferern, Kunden und anderen
Wertschöpfungspartnern.
© Gerberich Consulting AG, Ennetbürgen - Schweiz
41
Die Zukunft der Weißen Ware – Digitalisierung, Vernetzung,
Individualisierung nach Industrie 4.0-Prinzipien
Quelle: Dr. W. Sack, V-Zug
© Gerberich Consulting AG, Ennetbürgen - Schweiz
42
Digitalisierung der horizontalen und vertikalen
Wertschöpfungsketten
Lieferant
Lieferantennetzwerk
Unternehmen
vertikale Wertschöpfungskette
Kunden
Vertrieb
Planung
Produktentwicklung (R&D)
Kundennetzwerk
Kooperationspartner
Unternehmen
vertikale Wertschöpfungskette
horizontale Wertschöpfungskette
Planung
Einkauf
Produktion
Einkauf Produktion Logistik
Logistik
Service
IT, Shared Services
horizontale Wertschöpfungskette/Vernetzung
Finanzen, Steuern und Recht
© Gerberich Consulting AG, Ennetbürgen - Schweiz
43
Digitalisierung der horizontalen und vertikalen
Wertschöpfungsketten
Die Digitalisierung hält in der horizontalen wie auch in der vertikalen Wertschöpfungskette gleichermaßen
Einzug. Die Digitalisierung der horizontalen Wertschöpfungskette integriert und optimiert den Informationsund Warenfluss vom Kunden über das eigene Unternehmen bis hin zum Lieferanten und zurück. Hierbei werden
alle unternehmensinternen Bereiche (z. B. Einkauf, Produktion, Logistik, Planung) sowie alle externen
Wertschöpfungspartner, die zur Erfüllung der jeweiligen Kundenbedürfnisse und für die geforderte Leistung
benötigt werden, miteinander verbunden und vorausschauend gesteuert.
Mit der vertikalen Digitalisierung hingegen verbindet man die Sicherstellung eines durchgängigen Informationsund Datenflusses vom Vertrieb über die Produktentwicklung bis hin zur Produktion und zur Logistik. Mittels
einer optimalen Vernetzung von Produktionssystemen, der Vermeidung von Systembrüchen sowie besseren
Analysefähigkeiten können Qualität und Flexibilität gesteigert und Kosten reduziert werden. So etwa hat ein
führender Hersteller von Elektronikkomponenten in einzelnen Werken bereits einen sehr weit fortgeschrittenen
Digitalisierungsgrad erreicht. Dabei wurden vielfältige Optimierungen von Prozessen und Wertschöpfungsketten
umgesetzt, unter anderem:
• vertikale Verfügbarkeit und Integration aller Entwicklungs-, Fertigungs- und Lieferkettendaten
• effektives Datenmanagement und verbesserte Datenanalyse in Echtzeit
• individuelle IP-Adressen für alle Komponenten und Systeme im Werk
• Automatisierung aller wichtigen Prozessschritte in einem One-Piece-Flow
• kontinuierliche Messung und Optimierung aller Prozessschritte und Parameter
© Gerberich Consulting AG, Ennetbürgen - Schweiz
44
Digitalisierung der horizontalen und vertikalen
Wertschöpfungsketten
Auf diese Weise konnte auf Werksebene eine deutliche Leistungssteigerung erzielt
werden und die Fehlerrate in der Produktion wurde signifikant reduziert. Die Mehrzahl
der Unternehmen hat in der Digitalisierung der Wertschöpfungskette bereits einen
klaren Mehrwert erkannt. Industrie 4.0 ist alles andere als ein „Hype“, sondern wird
bereits in den nächsten fünf Jahren in den meisten Industrieunternehmen Realität
sein.
„Wir verlangen schon heute umfangreiche Daten
und eine maximale Transparenz von unseren
Lieferanten für ein lückenloses Qualitätsmonitoring entlang der Wertschöpfungskette.“
Vice President, Hersteller von Automatisierungstechnik
© Gerberich Consulting AG, Ennetbürgen - Schweiz
45
Digitalisierung des Produkt- und Serviceangebots
Champions erweitern ihr bestehendes Produktspektrum mit
vollständigen digitalen Produktbeschreibungen sowie
intelligenten und vernetzten Lösungen.
Zum Beispiel eine Onlineverbindung zum regelmäßigen Abgleich
von Leistungs- und Verschleißdaten oder der Entwicklung von
kundenspezifisch angepassten Produkten in Losgröße 1.
Zusätzlich wird das Serviceangebot um vernetzte, automatisierte
oder datenbasierte Dienstleistungen erweitert.
© Gerberich Consulting AG, Ennetbürgen - Schweiz
46
Google: Die Welt ist nicht genug
Google gehört zu den bekanntesten und
Wertvollsten Unternehmen auf dieser
Welt. Ein Projekt jagt das nächste, eine
Innovation kommt nach der anderen.
Wo geht die Reise hin für die
Kalifornischen Webgiganten?
Mit 320 Mrd. US-Dollar Marktkapitalisierung,
30 Mrd. US-Dollar Reserve für Zukäufe ist
Der Technologiekonzern einer der wertvollsten Unternehmen. Der Konzern aus
Silicon Valley beschäftigt weltweit rund
55.000 Mitarbeiter. Um mehr als 1.100 % ist
die Google-Aktie seit ihrem Börsengang 2004 gestiegen. Das Unternehmen ist eine Erfolgsgeschichte, die
ihresgleichen sucht.
Auf der jährlichen Aktionärsversammlung skizzierte der Vorstandsvorsitzende die Google-Strategie und verglich
sie mit anderen Businessplänen. Demnach seien viele Unternehmen zum scheitern verurteilt. Denn sie könnten
sich zwar in ihrem Markt behaupten, weil sie ein einziges Projekt managen. Aber oftmals dächten sie nicht über
weitere Schritte nach hätten keine grosse Mission. Langfristig hätten derartige Firmen keine Chance gegen
Wettbewerber wie Google, die Dinge ausprobieren und sich auf neue Märkte wagen. „Revolution statt Evolution“
nennt Schmidt diese Herangehensweise.
Google fördert langfristige Projekte, die sogenannten „Moonshots – also aussergewöhnliche Projekte“, die eine
Chance auf revolutionären Durchbruch haben. Der Informatiker und Vizepräsident Sebastian Thun, hat das
kostspielige Innovationsprogramm einmal wie folgt begründet:
Der Preis, hinter dem Google her ist, „ist so gross, dass Geld auf dem Weg dorthin nicht wichtig ist“.
© Gerberich Consulting AG, Ennetbürgen - Schweiz
47
Googles „Moonshots“
Unter dem Namen Google X wird in Silicon Valley an bahnbrechenden Projekten geforscht.
Diese Technologieprojekte haben das Potenzial, „the next big thing“ zu sein.
Schlaue Kontaktlinsen
2014 präsentierte Google die
Kontaktlinse, die Blutzuckerwerte von
Diabetikern messen kann. Durch die
Tränenflüssigkeit werden dem
Kontaktlinsenträger lebenswichtige
Informationen geliefert. Diese
Technologie soll Diabetikern das Leben
einfacher machen. Viele Hürden zur
Zulassung wurden bereits genommen.
Kürzlich nahm der Pharmakonzern
Novartis eine Lizenz auf. Damit wird die
Markteinführung immer wahrscheinlicher.
Internet-Luftballon
Grosse Google-Ballons sollen in die Stratosphäre aufsteigen und dort aus
Internet an entlegene Orte dieser Welt senden. Sie werden mit
Solarenergie versorgt und schweben 20 km über der Erdoberfläche. Von
dort aus versenden sie ihre Signale. 2013 wurde das Projekt Loon schon in
Neuseeland getestet, 2014 in Brasilien. Das Vorhaben steht kurz davor, in
grossem Massstab umgesetzt zu werden.
© Gerberich Consulting AG, Ennetbürgen - Schweiz
Parkison-Löffel
In Deutschland leben derzeit
zwischen 300 000 und 400 000
Menschen, die an Parkinson
erkrankt sind. Besonders Essen ist
für sie schwer, weil durch das
Zittern der Hände das Essen auf
dem Weg von Teller zum Mund
oftmals vom Löffel fällt. Das
Projekt Liftware hat nun Löffel
und Gabeln entwickelt, bei denen
ein kleiner Elektromotor im Griff
verbaut ist, der die
Wackelbewegung ausgleicht. 70 %
der Schwingungen können Damit
beseitigt werden, sodass sich
Mahlzeiten für Parkinson-Kranken
angenehmer gestaltet.
48
Googles „Moonshots“
Google Glasses
Im vergangenen Jahr noch als die
Zukunftstechnologie schlechthin
gefeiert, ist das Projekt Google
Glasses nun vor-läufig beendet.
Die Öffentlichkeit hat das
neuartige Produkt nicht positiv
angenommen. In den USA war die
sog. Glasshole-Kanpagne sehr
schädlich für das Image der Brille.
In manchen Betrieben – häufig im
medizinischen Bereich – hat die
Brille aber ihren Verwendungszweck gefunden. So ganz hat
Google das Projekt auch noch
nicht eingestampft – es wird
weiter-geforscht, heisst es aus
diversen Quellen.
Windkraft-Drachen
Das Makani Projekt soll die
Windkraftnutzung
revolutionieren. Mit dem
leichten „Energy Kites“, die
aussehen wie ferngesteuerte SpielzeugFlugzeuge, will Google
durch einen grösseren
Radius und grösseren Höhe
mehr Energie erzeugen als
mit konventionellen
Windturbinen. Der Drachen
fliegt an einem Seil in
grossen Kreisbewegungen
auf und ab. Die
schwerfälligen Tonnen Stahl
sollen durch leichte
Elektronik, moderne
Materialien und intelligente
Software ersetzt werden.
Bis zu 50 % mehr Energie
sollen die fliegenden
Drachen-Turbinen erzeugen
können.
Selbstfahrendes Auto
Die selbstfahrenden Autos von Google sind
schon weit entwickelt und werden intensiv
Getestet. Aufgrund von einem Dutzend
Unfällen seit Testbeginn steht das Fahrzeug
allerdings in der Kritik. Einer der Entwickler ist
dennoch überzeugt davon, dass sein
14-jähriger Sohn niemals einen Führerschein
machen wird, weil er schon bald nur mit
selbstfahrenden Autos unterwegs sein wird.
Die Pläne der Google-Führung sind also
ambitioniert, in Kalifornien rollt schon heute
ab und zu ein kleines Google-Fahrzeug vorbei.
© Gerberich Consulting AG, Ennetbürgen - Schweiz
49
Adidas – Die Fabrik im Laden
Store Factory
Die Füsse der Käufer werden im
Geschäft vermessen
- China wird teurer
- Lange Vorlaufzeiten
- Hohe Transportkosten
Die Schuhe werden in wenigen
Minuten im Automaten hergestellt.
+ enges Kundenverhältnis
+ genau benötigte Menge
+ keine Ladenhüter
+ schnelles reagieren auf Trends
Selbstkontrollierte Flächen
• 60 % Umsatz im eigenen Laden
• höhere Margen
¾ Steigende Einnahmen
Die „Speed Factory“ soll entstehen - eine hochautomatische Schuhproduktion.
© Gerberich Consulting AG, Ennetbürgen - Schweiz
50
Digitale Triebwerkspflege
Durch präzise Datenanalysen revolutionieren Turbinenhersteller die Wartung ihrer Produkte.
Verfügbarkeit
des Triebwerk
Triebwerk
Wandel
Serviceverträge orientiert an
Betriebsstunden der Triebwerke
Flug New York – Los Angeles
240 Terrabyte Daten
( Ein Terabyte ~ 200.000 Musiktitel)
Frühzeitiger Verschleiss erkennbar ->
vorbeugender Austausch
Reduzierte Ausfallzeit ->
höhere Verfügbarkeit
Turbine von Pratt & Whitney: Durch die Analyse
von Daten lässt sich etwa der Verschleiß von
Triebwerken frühzeitig erkennen.
Aufbau neuer profitabler Services
Übernahme von Triebwerkwartung
von Airlines
© Gerberich Consulting AG, Ennetbürgen - Schweiz
51
Digitale Triebwerkspflege Power by the Hour
Pratt & Whittney bietet als Hersteller von Turbinen für die Luftfahrt das datenbasierte Konzept
„Power by the hour“ an.
Kunden zahlen eine Gebühr für jede Stunde, die das Triebwerk läuft, dabei liegt die VerfügBarkeit der Maschinen in der Verantwortung von Pratt&Whittney. Der Kunde zahlt einen FestPreis pro Stunde – unabhängig davon wieviele Wartungen anfallen.
Um ein solches Konzept anbieten zu können, erfasst Pratt & Whittney Zustandsdaten der
Triebwerke über Sensoren.
Aus den gesammelten Daten werden Muster abgeleitet und mit historischen Daten
Verglichen.
Hierdurch können Maschinenausfälle prognostiziert und proaktive Massnahmen einGeleitet werden ,die den Ausfall einer Maschinen verhindern.
© Gerberich Consulting AG, Ennetbürgen - Schweiz
52
Die Büroarbeitswelt von Morgen
Mobilität und Flexibilität sind
die zentralen Komponenten,
wenn es um die Frage geht,
wie die Arbeitswelt zukünftig
im Rahmen einer ganzheitlichen
Strategie organisiert sein wird.
Egal ob unterwegs, im
Wohnzimmer oder im Büro:
Eine Vielzahl von Mitarbeitern
kann (und wird) zukünftig das
definierte Arbeitspensum in
dynamischen Umgebungen
leisten.
Diese Mitarbeiter entscheiden nahezu frei, welche Geräte sie hierfür nutzen und wie
oder wo die eigentliche Bereitstellung der Arbeitskraft erfolgen wird. Die Inhalte werden
auf Basis einer einheitlichen Plattform auf den unterschiedlichen Geräten bereitgestellt.
© Gerberich Consulting AG, Ennetbürgen - Schweiz
53
Megatrends HR Management
Demographischer
Wandel
Wertewandel
Globalisierung
Industrie 4.0 –
Digitale Geschäfte
Megatrends
Virtualisierung
der Arbeit
Lernendes
Unternehmen
Î Welche Relevanz haben diese Megatrends für Ihr Unternehmen?
Î Welchen Einfluss haben diese Megatrends für Ihre Mitarbeiter?
Î Wie wandelt sich die Anforderung an die Führung?
© Gerberich Consulting AG, Ennetbürgen - Schweiz
54
Führungsanforderungen
Keine Industrie 4.0 ohne Führung 4.0 und Wissensmanagement 4.0

Schnelles Feedback und kurze Interaktionen.
Mitarbeiter agil einstellen und flexibel reagieren.
Menschen in ihrer Individualität erkennen, in ihrer Entwicklung begleiten und in
ihren sozialen Netzwerken als Berater, Coach, Mentor zur Verfügung stehen.
Neue Formen der Zusammenarbeit, Grenzen durch Arbeitsort und Arbeitszeit
werden aufgeweicht, alte Denkstrukturen und Hierarchien durchbrochen.
Führung verstärkt über Sinn und Werk.
Entscheiden im dezentralen Team; Selbstregelung im Team.
Macht muss künftig erworben werden.
Neue Wissenskulturen werden etabliert.
Industrie 4.0
Wissensmanagement 4.0
Führung 4.0
© Gerberich Consulting AG, Ennetbürgen - Schweiz
55
Führung und Motivation in Industrie 4.0
Der Paradigmenwechsel in der Mensch – Maschine Interaktion stellt auch veränderte
Anforderungen an Information, Kommunikation, Führung- und Mitarbeitermotivation.
Information
-
Nutzen aller Infokanäle
Kommunikation
-
permanente Kommunikation
Führung
-
Entscheidungskompetenzen in
das Team, den Prozess verlagern
Mitarbeiter-Motivation
-
Erweiterung der Verantwortung
© Gerberich Consulting AG, Ennetbürgen - Schweiz
56
Führung – Die Digitalen kommen
Industrie 4.0
– Nicht nur die Technik ändert sich, sondern auch
Mensch
Information die Treibende Kraft – Permanente und aktuelle Information
Kundenerwartungen
– Kunden erwartet permanente Öffnungszeiten und
kürzere Reaktionszeiten, leichte Navigation und
unendliche Informationstiefe, mobiler Zugriff und will
die Kommunikationswege selbst auswählen
Mitarbeiterwartungen
– Digital Natives erwerben andere Kommunikation,
Kollaboration schnelle Vernetzung, Open Source,
Suchmaschinen, lebenslanges Lernen und Offenheit
Führung 4.0
– Demokratisches Unternehmen – Abbau von
Hierarchien, Dienstwagen, Herrschaftswissen,
Ablage-Ordner Geschlossenheit
© Gerberich Consulting AG, Ennetbürgen - Schweiz
57
Ein Unternehmen fast ohne Vorschriften
„Wir arbeiten wie ein professionelles Sport-Team“
Was der Netflix-Chef von Mitarbeitern und Manager erwartet - und was nicht
Die wichtigste Punkte des radikalen Regelwerks von Netflix
Wettbewerb
Absolute Höchstleistungen der Mitarbeiter
Trainer arbeiten in allen Ebenen. Sie sollen auf jeder Position durch smart einstellen,
entlassen und entwickeln einen „Star“ haben.
Gehalt
Jeder Mitarbeiter verdient mehr als ihm ein anderes Unternehmen zahlen würde
Das Gehalt ist umso höher, je teurer es ist, den Mitarbeiter zu ersetzen, wenn er das
Unternehmen verlässt.
Die Festgehälter sollen hoch sein, denn dies sei die „effizienteste und meist motivierenste“
Form der Bezahlung. Daher werden auch keine Boni bezahlt.
Leistung
Netfix misst die Menschen nicht daran, wie viele Abende oder Wochenende sie im Büro
verbringen, sondern daran, wie gut und schnell sie ihre Arbeit erledigen – vor allem unter
Zeitdruck. Je effizienter jemand sei, umso besser.
Kein Mittelmass
Wer keine überdurchschnittliche Leistung bringt, muss gehen.
Ehrlichkeit
Kritik an den Führungskräften ist ausdrücklich erwünscht.
Freiheit
Die Freiheit der Mitarbeiter erhöhen, je grösser das Unternehmen wird. Dadurch sollen
innovative Mitarbeiter gehalten werden und soll auf Dauer mehr Erfolg bringen
Manager
Chefs sollen Rahmenbedingung für ihre Mitarbeiter schaffen und nicht steuern und
kontrollieren.
Bei Fehlern der Mitarbeiter soll der Chef die Rahmenbedingungen überprüfen.
© Gerberich Consulting AG, Ennetbürgen - Schweiz
58
Die Flexibilisierung der Arbeitswelt findet statt –
ob mit oder ohne Industrie 4.0
How the Demand for Skills has Changed in the US
Economy-wide measures of routine and non-routine task input
Source: Levy and Murnane, 2003. pp. 1279-1334
© Gerberich Consulting AG, Ennetbürgen - Schweiz
59
Industrie 4.0: Arbeitsgestaltung und Qualifizierung
Konsequenzen für Skills

Reduzierung einfacher, manueller Tätigkeiten

Weniger(!) Mitarbeiter in planenden und steuernden Tätigkeiten

Bereitschaft zum lebenslangen Lernen

Notwendigkeit eines starken interdisziplinären Denkens und Handelns

Höhere IT-Kompetenz

Besseres Kundenverständnis

Individuelle Vergütungsmodelle durch veränderte Kompetenzprofile

Flexibilisierung der Arbeitszeitsysteme
© Gerberich Consulting AG, Ennetbürgen - Schweiz
60
Skills
Fachkompetenz
Methodenkompetenz
Koordinations-kompetenz
Sozialkompetenz
Führungskompetenz
© Gerberich Consulting AG, Ennetbürgen - Schweiz
61
Future Work Skills 2020:
Herausforderung für die Jobs der Zukunft
© Gerberich Consulting AG, Ennetbürgen - Schweiz
62
Was bedeuten diese Veränderungen für den Arbeiter?
Ten Skills for the Future Workforce
Zehn Fähigkeiten für den Erfolg am Arbeitsmarkt der Zukunft kritisch sind.
•
Sense-making: Während Routinetätigkeiten – sei es in der Produktion oder im
Dienstleistungsbereich – zunehmend von Maschinen erledigt werden, wächst der Bedarf an
Fähigkeiten, welche nicht durch Maschinen simuliert, also nicht codiert, werden können. Derartige
höhere Denkleistungen sollen Erkenntnisse bringen, die relevant für das Treffen von
Entscheidungen sind. Bei diesen “Sinn stiftenden Fähigkeiten” handelt es sich also um die Fähigkeit,
Dingen tiefere Bedeutung oder Wichtigkeit beimessen zu können. Oder anders: um kritisches
Denken.
•
Social Intelligence: Soziale Intelligenz, d.h. die Beurteilung von Gefühlen und Stimmungen und eine
angemessene Reaktion darauf, war schon immer eine Kernfähigkeit von Menschen, die kollaborativ
arbeiten und Vertrauen aufbauen müssen. Die Größe und Diversifizierung von Gruppen sowie die
räumlichen und kulturellen Differenzen, mit denen wir zunehmend zu tun haben werden, werden
die Bedeutung sozialer Intelligenz im Arbeitsleben künftig aber noch vergrößern.
•
Novel & Adaptive Thinking: Die Fähigkeit, auf unerwartete Situationen zu reagieren, das heißt,
Lösungen und Antworten abseits von routinemäßigen und regelbasierten Umständen zu
entwickeln, wird sowohl in hoch- als auch in gering-qualifizierten Jobs wichtiger.
•
Cross-cultural Competency: Auch die Anpassungsfähigkeit an sich ändernde Umstände und das
Erfassen neuer Kontexte sowie die Reaktion darauf werden wichtiger. Das betrifft nicht nur
räumliche Veränderungen in einer globalisierten Welt. Untersuchungen zeigen, dass solche
Gruppen am intelligentesten und innovativsten sind, in denen Menschen verschiedenen Alters, mit
unterschiedlichen Fähigkeiten und Arbeits- und Denkmustern sowie aus diversen Disziplinen
zusammenarbeiten. In Gruppen von wachsender Diversität muss es Beschäftigten gelingen,
Verbindungen zu schaffen, Differenzen abzubauen und effektiv zusammenzuarbeiten, um
erfolgreich zu sein.
Quelle: Institute for the Future (IFTT) und der University of Phoenix
© Gerberich Consulting AG, Ennetbürgen - Schweiz
63
Ten Skills for the Future Workforce
•
Computational Thinking: Mit rasant wachsenden Datenmengen steigt die Anforderung, aus diesen
sinnvolle Informationen zu extrahieren, sie in abstrakte Begriffe zu überführen und datenbasierte
Argumentation zu verstehen. Die Wichtigkeit des Einsatzes von Simulationen, von Kenntnissen
statistischer Analyse und der Fähigkeit zu quantitativer Argumentation wird steigen.
•
New-media Literacy: Medienformate wie Video oder Podcasts werden immer mehr Einzug in die
alltägliche Arbeitswelt halten. Es wird in Zukunft nicht nur darauf ankommen, derartige Inhalte
kritisch “lesen” und beurteilen zu können (wie wir es heute mit geduckten Texten tun), sondern
auch darauf, sie selbst zu produzieren. “Statische” Präsentationsformen wie Power-Point-Slides
werden zunehmend durch eine eindringliche und visuell stimulierende Aufbereitung von
Information abgelöst.
•
Transdisciplinarity: Die Aufgabenstellungen der Zukunft werden durch ihre Komplexität
transdisziplinäre Herangehensweisen erforderlich machen. Es wird jedoch nicht ausreichen,
lediglich Spezialisten verschiedener Disziplinen zusammenzubringen. Vielmehr werden “T-shaped”
Experten gefragt sein, die Sprachen verschiedener Disziplinen sprechen. Dies erfordert die
Bereitschaft des Einzelnen, weit über die formale Ausbildung hinaus zu lernen.
•
Design Mindset: Es wird verstärkt darauf ankommen, verschiedene Arten des Denkens, die für
einzelne Aufgaben notwendig sind, zu erkennen und zu adaptieren. Von Berufstätigen wird
zunehmend die Fähigkeit erwartet, Anpassungen an ihre Arbeitsumgebungen vorzunehmen, um
ihre Fähigkeit zur Erfüllung von verschiedenen Aufgaben zu verbessern.
Quelle: Institute for the Future (IFTT) und der University of Phoenix
© Gerberich Consulting AG, Ennetbürgen - Schweiz
64
Ten Skills for the Future Workforce
•
Cognitive Load Management: Von entscheidender Bedeutung wird es sein, den kognitiven
“Overload” abzufangen, d.h. die Fähigkeit zur Differenzierung und Filterung von Informationen zu
besitzen. Sprich: Die Unterscheidung von Wichtigem und Unwichtigem wird anspruchsvoller und
bedeutender. Für ein effizientes kognitives “Load Management” werden die Entwicklung eigener
Techniken und der Umgang mit neuen Tools von Bedeutung sein.
•
Virtual Collaboration: Konnektive Technologien machen es einfacher, trotz räumlicher Trennung zu
kollaborieren, Ideen zu teilen und effizient zu arbeiten. Sie erfordern aber auch ein Set neuer
Kompetenzen. Teamleiter müssen Strategien zur Einbindung und Motivation disperser Gruppen
und virtueller Teams finden, während das einzelne Gruppenmitglied in der Verantwortung steht,
selbst Arbeitsumgebungen zu finden, die Produktivität und Wohlbefinden fördern.
Quelle: Institute for the Future (IFTT) und der University of Phoenix
© Gerberich Consulting AG, Ennetbürgen - Schweiz
65
Mensch gegen Maschine
Digitale Arbeitswelt:
Vom Cloud Computing über die digitale Vernetzung zur künstliche Intelligenz und
Kommerzialisierung riesiger Datenmengen Big Data
Roboter und Computer werden fast die Hälfte von 700 Berufen ersetzen
Von festen Mitarbeitern zu Crowdworker
(Local Motors USA 80 Festangestellte, 50 000 freie Crowd-Arbeiter)
Strukturen:
Statt hierarchischer Strukturen entstehen Netzwerke von Mitarbeitern, die Ideen
entwickeln, Projekte bearbeiten und sich dazu neu formieren.
Das setzt neben flexiblen Raumkonzepten, effizienter Kommunikationstechnologie
voraus, verlangt aber auch einen neu Art der Führung
© Gerberich Consulting AG, Ennetbürgen - Schweiz
66
Revival der lernenden Organisation
Prinzipien und Regeln der Veränderung
1.
Klare
Zielsetzung
2.
Identifikation
der Mitarbeiter
7.
Wandel als
permanenter
Prozess
Bausteine der
lernenden
Organisation
6.
Ressourcen
für Veränderungen
3.
Mitarbeiter
zentrale
Ressourcen
5.
4.
Selbstorganisation
Kommunikation
© Gerberich Consulting AG, Ennetbürgen - Schweiz
67
Industrie 4.0 und Skills
Kunde
Mitarbeiter
Prozesse
Kultur
Lernen
Innovation
Organisation
© Gerberich Consulting AG, Ennetbürgen - Schweiz
68
Steigende Anforderungen an die Führungskräfte durch die
Digitalisierung
Welche Anforderungen an Führungskräfte durch die Digitalisierung zunehmen werden
Antworten in Prozent der Befragten
Gesamt:
Produzierendes Gewerbe:
Verständnis für Daten
58%
68%
Kooperatives Handeln
54%
64%
Kommunikationsstärke
52%
63%
Offenheit für Feedback
52%
58%
Förderung der Vernetzung
51%
62%
Positive Fehlerkultur
51%
52%
Flexibilität
50%
61%
Veränderungskopetenz
50%
54%
Freude am Experimentirern
46%
55%
Handelsblatt | 400 Befragte, Mehrfachnennungen möglich.
© Gerberich Consulting AG, Ennetbürgen - Schweiz
Quelle: Intersearch 2014
69
Vier Schritte für ein unternehmensweites
Management der Technologienutzung
Nutzen Sie Industrie 4.0 als Motivationsschub für die Umsetzung!
1
Entwickeln Sie eine Vorgehensweise zur Ermittlung des
Technologiebedarfs im Unternehmen / seinen
Geschäftsbereichen
2
Schaffen Sie eine Bewusstheit für Trends, Verfügbarkeit
und potentielle Quellen für Technologien
3
Nutzen Sie die insgesamte, weltweit zur Nutzung
verfügbare (aus Forschung, Instituten, Universitäten,
Industrie, und im öffentlichen Sektor) Technologie
besser
4
Nutzen Sie verfügbare aber noch nicht genutzte
Technologien zu Ihrem Vorteil
Quelle: aveniture nach Handscombe & Norman 1993
© Gerberich Consulting AG, Ennetbürgen - Schweiz
70
Einführen neuer Geschäftsmodelle
Durch zunehmende Vernetzung und die technischen Möglichkeiten von Industrie 4.0
entstehen neue, digitale Geschäftsmodelle. Die integrierten Lösungen oder
Mehrwertdienste zeichnen sich durch einen signifikant höheren Kundennutzen aus
und revolutionieren die bestehenden Produktangebote und Leistungsbeziehungen. Sie
sind häufig das Ergebnis disruptiver Innovationsprozesse und bieten neuen
Unternehmen die Möglichkeit, in bestehende Märkte und etablierte
Kundenbeziehungen einzudringen, weil durch die Digitalisierung unter anderem die
Markteintrittsbarrieren gesenkt werden.
© Gerberich Consulting AG, Ennetbürgen - Schweiz
71
Die Bausteine eines Geschäftsmodells
Marktseite
Bausteine eines Geschäftsmodells
Leistungsseite
Nutzenmodell
• Marktsegment
• Produkte
• Kundengruppen
• Kundenanforderungen
Ertragsmodell
Kostenmodell
• Dienstleistungen
• Betriebsleistungen
• Kundenerwartungen
Wertschöpfungsmodell
© Gerberich Consulting AG, Ennetbürgen - Schweiz
72
Was ist mein Geschäftsmodell?
© Gerberich Consulting AG, Ennetbürgen - Schweiz
73
Digitale Geschäftsmodelle bestimmen die Zukunft vieler
Unternehmen
Viele Unternehmen haben die
Relevanz digitaler
Geschäftsmodelle inzwischen
erkannt. Doch klare Strategien
und die Bereitschaft die
bisherigen Strategien neu
auszurichten, sind noch die
Ausnahme.
Digitale Geschäftsmodelle liegen im Trend und tragen zukünftig maßgeblich zum
Unternehmenserfolg bei. Das zumindest glauben 70 Prozent der Unternehmen, die
von der internationalen IT-Beratung Tata Consultancy Services (TCS) befragt wurden.
Insgesamt 820 Führungskräfte internationaler Unternehmen aus 13 Branchen in
Nordamerika, Europa, Lateinamerika und Asien-Pazifik nahmen an der Studie „The
Road of Reimagination: The State and High Stakes of Digital Initiatives“ teil.
© Gerberich Consulting AG, Ennetbürgen - Schweiz
74
Industrie 4.0 als Herausforderung für heutige
Geschäftsmodelle
Typen und Evolution von Geschäftsmodellen mit
steigender Stakeholder=Integration
GM 4.0
GM 3.0
Stakeholderintegration
3
2
Kundenintegration
1
Produkte
Lösungen
Nutzung
Co-Kreation
Quelle: Gerberich Consulting & aveniture
© Gerberich Consulting AG, Ennetbürgen - Schweiz
75
Acht Felder der Innovation
Produktinnovationen
Innovationen in
den Prozessen
Innovationen im
Geschäftsmodell
Produkt
Geschäftsmodell
Organisationsinnovationen
Prozess
Unternehmen
Organisation
Marke
Service
Serviceinnovationen
Vertrieb
Supply Chain
Innovationen im
Marketing
Innovationen im
Vertrieb
Innovationen im
Supply Chain Management
© Gerberich Consulting AG, Ennetbürgen - Schweiz
76
Kundenanforderungen besser zu erfüllen, ist der zentrale
Treiber für vertiefte Kooperationen
Die zentrale Triebfeder für vertiefte Kooperationen und eine stärkere Vernetzung mit
anderen Unternehmen ist die bessere Erfüllung von Kundenanforderungen im Rahmen
neuer, digitaler Geschäftsmodelle. Kürzere Time-to-Market und eine höhere
Innovationsgeschwindigkeit sowie eine effizientere Arbeitsteilung verbunden mit mehr
Flexibilität sind weitere Gründe für die Vertiefung von Kooperationen. Der Zugang zu
Expertenwissen und die Minimierung von Risiken spielen nach Ansicht der befragten
Unternehmen hingegen eine eher untergeordnete Rolle.
Wichtigste Gründe für Kooperationen im Rahmen von Industrie
4.0 Auswahl der Top-2-Gründe (prozentualer Anteil)
11 %
© Gerberich Consulting AG, Ennetbürgen - Schweiz
77
Treiber Industrie 4.0
1. Bessere Steuerung von horizontalen und vertikalen Wertschöpfungsprozessen
Dadurch wird in den Unternehmen eine Produktivitätsverbesserungen von mehr als 18 % in den nächsten
fünf Jahren erwarten. Knapp ein Fünftel der Industrieunternehmen hat bereits die Schlüsselprozesse
entlang der Wertschöpfungskette digitalisiert; in fünf Jahren werden 85 % der Unternehmen Industrie
4.0-Lösungen in allen wichtigen Unternehmensbereichen implementiert haben.
2. Digitalisierung der eigenen Produkte und Dienstleistungen
Dient zur Sicherung der Wettbewerbsfähigkeit beiträgt und lässt zusätzliche Umsatzsteigerungen von
durchschnittlich 2 bis 3 % pro Jahr erwarten. Hochgerechnet auf die deutsche Industrielandschaft
insgesamt ergeben sich hier Mehrumsätze von bis zu 30 Milliarden Euro pro Jahr.
3. Neue oftmals disruptive digitale Geschäftsmodelle entstehen
Da Sie auf den Kunden zugeschnittenen Lösungen bieten erhält der Kunde dadurch
einen signifikanten Zusatznutzen.
4. Zunahme von Kooperationen über die Wertschöpfungsketten hinweg
Sie tragen zur besseren Erfüllung von Kundenbedürfnissen beitragen.
5. Integrierte Nutzung und Analyse von Daten
Kundenbedürfnissen können dadurch besser erfüllt werden.
© Gerberich Consulting AG, Ennetbürgen - Schweiz
78
Digitalisierung des Produkt- und Serviceportfolios
Der Anteil digitalisierter Produkte und Dienstleistungen nimmt deutlich zu
Digitalisierungsgrad des Produktportfolios
29 %
79 %
34 %
+ 50 %
37 %
14 %
7%
heute
hoch (4,5)
mittel (3)
in 5 Jahren
gering (1,2)
© Gerberich Consulting AG, Ennetbürgen - Schweiz
79
Digitalisierung der Produkte
Die Digitalisierung des Produktangebots ist allgegenwärtig und wird in den nächsten
Jahren fortschreiten. Derzeit verfügen bereits 29 % der befragten Unternehmen über
einen hohen Anteil an digitalisierten Produkten. Diese Unternehmen haben die
Zeichen der Zeit früh erkannt und ihr Angebot hin zu vernetzten, automatisierten
Dienstleistungen ausgebaut. Dabei ist der Digitalisierungsgrad des Produktangebots
keineswegs abhängig von der Grösse eines Unternehmens. Viele kleine und
mittelständische Unternehmen setzen bereits heute auf digitalisierte Produkte, um
sich im Markt differenzieren zu können.
„Digitalisierung ermöglicht neue Produktideen, die so
bisher nicht realisiert werden konnten. Beispielsweise
können Produktionsdaten in der Cloud bereitgestellt
werden, wo sie von Experten analysiert werden, um
Verbesserungspotenziale zu identifizieren.“
Werksleiter, Hersteller von Automatisierungstechnik
© Gerberich Consulting AG, Ennetbürgen - Schweiz
80
Technologie Veränderungen am Beispiel: Lok 4.0
Beim Projekt Bahn 4.0 sollen 2 000 Güterzugloks bis 2020 mit umfangreichen
Diagnosesystemen ausgestattet werden. Rund 200 Millionen Euro sollen zwischen
2014 und 2020 in die Aufrüstung und IT fließen. Zahlen darüber, was allein die Lok 4.0
kostet, nennt die Bahn allerdings nicht.
Seit einem Jahr sind die sogenannten Tech-Loks unterwegs.
Ein Dutzend Güterzuglokomotiven fahren vollgestopft mit Sensoren und
Sendetechnik durch Deutschland und Europa.
„In Zukunft soll uns die Lok sagen, wer sie ist, wo sie ist, was sie ist und vor allem, wie
sie sich fühlt.“
Die technische Zukunft heisst: zustandsorientierte Diagnose
Für jede Lok können über die Zeit Krankenberichte erstellt werden. Bis zu 100 Daten
über Temperaturen, Spannungen, Ströme, Schaltzustände oder Betriebsstunden
können das sein. Daraus lassen sich Muster erkennen. Die Disponenten in Frankfurt
wissen schon von einem drohenden Heißläufer, also einem überhitzten Radlager, wenn
Lok und Lokführer noch ahnungslos sind.
© Gerberich Consulting AG, Ennetbürgen - Schweiz
81
Fahrdatenaufzeichnung bei Deuta
© Gerberich Consulting AG, Ennetbürgen - Schweiz
82
Industrie 4.0 wird in viele Geschäftsmodelle tief eingreifen
Geschäftsmodelle bilden die einem Geschäft zugrunde liegende Logik ab.
Geschäftsmodellbetrachtungen helfen
– Schlüsselmechanismen des bestehenden Geschäfts verstehen
– Basis für Verbesserung bestehender Geschäftsstrukturen und Prozesse schaffen
– Strukturen eines neuen Geschäfts gestalten
– Mit neuen Geschäftskonzepten experimentieren
– Mitbewerber analysieren
– Outsourcingmöglichkeiten erkennen
Und unterstützen daher Industrie 4.0 erfolgreich einzuführen
Quelle: a v e n i t u r e
© Gerberich Consulting AG, Ennetbürgen - Schweiz
83
Industrie 4.0 umsetzen
VISION
WERTE
Zielbildung
Bewertung
Planung
Outsde-in:
Scanning,
Monitoring
Bedürfnisse
Ergebnisse
Fähigkeiten
Aktivitäten
© Gerberich Consulting AG, Ennetbürgen - Schweiz
84
Industrie 4.0 Maturitätsstufen
1
Digitaler
Novize
2
Vertikaler
Integrator
3
Horizontaler
Kollaborateur
4
Digitaler
Champion
Wertschöpfungsketten,
Prozesse
und
Systeme
beschränkte interne
und externe Integration;
Prozesse nur teilweise
digitalisiert und mit
IT-Architektur
kompatibel; Lücken in
der digitalen Compliance
unternehmensinterne
Integration von
physikalischen Wertströmen, Prozessen und
Datenflüssen
Integration der Prozesse
und Systeme mit
Kunden und Lieferanten;
netzwerkübergreifende
Optimierung; optimales
Management von
digitalen Risiken
globale Integration,
Virtualisierung und
Digitalisierung der
Prozesse; Aufbau eines
„digitalen Headquaters“;
Fokussierung auf
Kernkompetenzen
Geschäftsmodell,
Produkt
und
Serviceportfolio
erste digitalisierte
Produkte in Insellösungen
digitalisiertes Produktund Serviceportfolio mit
Datenanbindung an das
eigene Unternehmen
integrierte Lösungen über
Wertschöpfungsstufen
hinweg; Kollaboration mit
Partnern beim Produkt-/
Serviceangebot, um
End-to-end-Systemlösungen anzubieten
Entwicklung neuer
Geschäftsmodelle mit
innovativem Produktund Serviceportfolio;
innovative SupplyChain-Lösungen
Markt- und
Kundenzugang
digitale Kanäle
etabliert, aber separat
von „analogen
Kanälen“; traditionelles
Marketing- und
Vertriebsmodell;
geringe Datennutzung
einheitliche MultikanalInteraktion mit Kunden,
integriert über alle
Marketing-, Vertriebsund Servicekänale;
zunehmende Datennutzung
Kunde steht im Mittelpunkt von integrierten
Wertschöpfungsketten
mit horizontalen
Partnern; Nutzung von
Partnerdaten
globale Partner-Ökosysteme mit Optimierung
des Kundennutzens und
-werts als Ziel;
durchgängige Nutzung
© Gerberich Consulting AG, Ennetbürgen - Schweiz
85
Grenzenlos führen
Globale Märkte
(Glocal/globales Managen)
Branchengrenzen
verschwinden
Geschäftsmodelle
Produkt-Lösung-Betreiben
Systematisches fokussiertes
tes Lernen
amten
(Von Einzelnen zum gesamten
Unternehmen)
Wissen teilen und
gemeinsam Nutzen
(Kunden, Lieferanten,
Mitarbeiter)
Integri
Integrierte
Wertschöpfungskette
Wertsc
(zum Kunden
K
hin)
Grenzenlos
führen
Technologien
Verschmelzen
(Mechatronik)
Wege zum Kunden koordinieren
(Multi Channel Management)
Kooperation-Netzwerke
erke
designen und koordinieren
nieren
Supply Chain Management
Lieferant als WertschöpfungsPartner
Kunden als
Innovationspartner
(Von Lead User
zur Schwarmintelligenz)
Rollen wandeln sich von
d FFunktion
kti zu Prozess
P
der
(Prozess owner)
© Gerberich Consulting AG, Ennetbürgen - Schweiz
86
Zukunftsbild Industrie 4.0:
Die Industrie im Jahr 2025
Bitte ankreuzen: Welche Elemente des Zukunftsbildes möchten Sie in Ihrem
Unternehmen realisieren?
Individualisierte Produktion
Vernetzte Unternehmen
Zukunftsbild
Industrie 4.0
Wettbewerbsvorteile flexibler
Wertschöpfungsnetzwerke
Nebeneinander von offenen und geschlossenen
Produktionsnetzwerken
Arbeitskomfort durch intelligente Assistenzsysteme
Geschäftsfelder in der vernetzten Industrie
Quelle: BMBF, 2013, Zukunftsbild Industrie 4.0
© Gerberich Consulting AG, Ennetbürgen - Schweiz
87
Primärnutzen durch Industrie 4.0 – Beispiele…
»Ist die Vernetzung aller Prozessbeteiligten geschaffen,
werden eine Vielzahl an Applikationen möglich sein.«
- Christian Rusch, CLAAS -
»Mit Hilfe der virtuellen Welt können wir lange
Prozessketten einer Wertschöpfungs-kette in der
physischen Welt verknüpfen. Dadurch können wir z.B.
den Ausschuss verringern und die Qualität und
Quantität von Felddaten verbessern. All das wird
möglich mit Hilfe von selbstgesteuerter Interaktion
innerhalb der Prozesskette.«
- Martin Bogen, BOSCH -
»Wir haben in Deutschland eine hervorragende und
wachsende Breitbandversorgung – sowohl im Mobilfunk als
auch im Festnetz. Zur Abdeckung der künftigen
Breitbandbedarfe und für die Netze der nächsten
Generation sind jedoch bessere Rahmenbedingungen für
Investitionen erforderlich. Diese sind eine der
Voraussetzungen für die Echtzeitvernetzung, gerade auch
über Unternehmensgrenzen hinweg.«
- Hagen Rickmann, Deutsche Telekom -
» Wir arbeiten daran, dass wir in Nahezu-Echtzeit
Testergebnisse aus Singapur wieder rückkoppelnd für die
Fertigung in Dresden zur Verfügung stellen können, um
dadurch schnellerlernen zu können, Fertigungsprozesse in
dem ersten Werk anzu-passen und unsere Produktivität zu
verbessern..«
- Dr. Thomas Kaufmann, Infineon -
Quelle: BITKOM-Studie „Industrie 4.0 - Volkswirtschaftliches Potenzial für Deutschland, 2014
© Gerberich Consulting AG, Ennetbürgen - Schweiz
88
Quantitativer Nutzen von Industrie 4.0
Die Erwartung an den Nutzen von Industrie 4.0-Lösungen ist
hoch – vor allem mit Blick auf Effizienzsteigerungen
Erwarteter quantitativer Nutzen von Industrie 4.0-Anwendungen Kumulierter Effekt in 5 Jahren (bezogen auf heute)
In den nächsten fünf Jahren erwarten die Unternehmen einen spürbaren quantitativen Nutzen aus den
geplanten Investitionen in Industrie 4.0-Anwendungen. Über alle Branchen hinweg versprechen sich
die Unternehmen eine durchschnittliche Effizienzsteigerung durch Industrie 4.0 in Höhe von 18 %. Das
entspricht einer jährlichen Effizienzsteigerung von 3,3 %. Tatsächlich geht aber mehr als ein Drittel der
Unternehmen von noch größeren Potenzialen aus.
© Gerberich Consulting AG, Ennetbürgen - Schweiz
89
Quantitativer Nutzen von Industrie 4.0
Durch die Digitalisierung von Prozessen und Wertschöpfungsketten können vielfältige
Verbesserungen realisiert werden, zum Beispiel:
•
•
•
•
Fokussierung auf Kernbereiche in der eigenen Wertschöpfung
Reduktion von Redundanzen im Prozessmodell
Minimierung von Qualitätsverlusten
Flexibilisierung und Standardisierung von Abläufen
Konkret verbessert die erhöhte Transparenz im Bereich der Planung die Auslastung von
Maschinen und Anlagen (z. B. durch Losgrößenoptimierung). Durch eine Digitalisierung und
stärkere Vernetzung in der Ablauforganisation können Arbeitsfelder rationalisiert
und Produktivitätsgewinne erzielt werden. Und die intelligente Analyse und integrierte Nutzung
von Daten zur Steuerung reduziert die Ausschussquote in der Produktion.
„Neben Effizienzsteigerungen und Kosteneinsparungen ermöglicht Industrie 4.0
auch die Schonung wichtiger Ressourcen.“
Leiter Fertigung, Werkzeugmaschinenbauer
© Gerberich Consulting AG, Ennetbürgen - Schweiz
90
Umsatzsteigerungen durch digitalisierte Produkte
Die Unternehmen erwarten eine deutliche Umsatzsteigerung durch
Industrie 4.0-Lösungen und digitalisierte Produkte
Erwartete Umsatzsteigerung durch Industrie 4.0
Kumuliertes, inkrementelles Wachstum in 5 Jahren
18 %
> 20 %
31 %
11–20 %
44 %
1–10 %
0%
7%
Ø = 12,5 %
(2,5 % p. a.)
Rund 50 % der Unternehmen rechnen für die nächsten fünf Jahre mit einem zweistelligen
Umsatzwachstum allein durch Industrie 4.0 und die verstärkte Digitalisierung des
Produktportfolios. 18 % von ihnen gehen sogar von einer Umsatzsteigerung von über 20 % aus.
Insgesamt ergibt sich eine erwartete Umsatzsteigerung von 12,5 % kumuliert über fünf Jahre. Das
entspricht einem zusätzlichen Umsatzwachstum von 2,5 % pro Jahr.
© Gerberich Consulting AG, Ennetbürgen - Schweiz
91
Umsatzsteigerungen durch digitalisierte Produkte
Für viele Unternehmen sind dies sehr ambitionierte Wachstumsziele. Interessanterweise
unterscheiden sich die Erwartungshaltungen von kleineren und mittelständischen Unternehmen
laut unserer Erhebung nicht von der Einschätzung der Großkonzerne.
Unternehmen mit einem stärker digitalisierten Produktangebot sind in den letzten Jahren
überdurchschnittlich gewachsen. Fast 70 % aller Unternehmen mit stark digitalisierten Produkten
erzielten in den letzten drei Jahren ein Wachstum von 6 % bis 10 % pro Jahr, viele sogar mehr als
10 %. Und es ist davon auszugehen, dass sich dieser Trend in Zukunft noch verstärken wird. Im
Gegensatz hierzu erzielte etwa die Hälfte der Unternehmen mit einem mittleren
Digitalisierungsgrad lediglich eine Umsatzsteigerung von maximal 5 % pro Jahr
„Zukünftiges Umsatzwachstum wird aus
dem Bereich der Serviceleistungen kommen.
Der Umsatzanteil digitalisierter Produkte
und Services wird deutlich zunehmen.“
Leiter Produktion, Unternehmen für Messtechnik
© Gerberich Consulting AG, Ennetbürgen - Schweiz
92
Qualitative Vorteile von Industrie 4.0 Anwendungen
Unternehmen erwarten weitreichende qualitative Vorteile von Industrie 4.0
sowie höhere Kundenzufriedenheit
Qualitative Vorteile von Industrie 4.0-Anwendungen
bessere Planung und
Steuerung (in der
Produktion bzw. Logistik)
80 %
höhere Kundenzufriedenheit
Verbesserung
der Qualität
Individualisierung
der Produkte
15 % 5
67 %
größere Flexibilität in der
Produktion
schnellere Time-toMarket (in der Produktentwicklung)
Ø
27 %
62 %
27 %
54 %
32 %
49 %
35 %
46 %
34 %
hoch (4,5)
mittel (3)
6
3,8
11 %
3,7
14 %
3,5
16 %
3,4
20 %
Höhe des Effekts:
gering (1,2)
4,1
3,3
Neben einem messbaren
quantitativen Nutzen werden
auch weitreichende
qualitative Vorteile erwartet.
Die höchsten Erwartungen
haben die befragten
Unternehmen in Bezug auf
eine bessere Planung und
Steuerung in der Produktion
bzw. in der Logistik.
Darüber hinaus versprechen
sie sich von Industrie 4.0
insbesondere auch eine
höhere Kundenzufriedenheit
und eine größere Flexibilität
in der Produktion.
© Gerberich Consulting AG, Ennetbürgen - Schweiz
93
Der effiziente Austausch von Daten entlang der WS-Kette
Der effiziente Austausch von Daten entlang der eigenen
Wertschöpfungskette wird besonders wichtig
Bedeutung von Daten- und Analysefähigkeiten
im Kontext von Industrie 4.0
effizienter Austausch
von Daten entlang der
eigenen WS-Kette
90 %
eindeutige Kennzeichungen (Barcode,
RFID, NFC)
8%
79 %
Nutzung von Echtzeitdaten zur Steuerung
der Produktion
70 %
Nutzung/Austausch von
Daten mit Kooperationspartnern
72%
Analyse umfangreicher
Datenmengen in Echtzeit
59 %
Generierung zusätzlicher
Daten (z. B. durch
erweiterte Sensorik)
55 %
hoch (4,5)
13 % 8 %
21 %
20 %
30 %
25 %
mittel (3)
gering (1,2)
9%
8%
11 %
20 %
Heute liegt der Fokus der
Unternehmen primär auf der
Sicherstellung eines effizienten
Datenaustauschs innerhalb
der eigenen Wertschöpfungskette,
der eindeutigen Kennzeichnung der
Produkte (z. B. durch Barcode, RFID
oder NFC) sowie auf der Nutzung
von Echtzeitdaten zur Steuerung
der Produktion.
Zwar verfügen viele Unternehmen
bereits heute über große Datenmengen, können diese jedoch noch
nicht umfassend nutzen oder nicht
unternehmensweit auf sie zugreifen.
Erst an vierter Stelle nennen die
Unternehmen die Nutzung und den
Austausch von Daten mit
Kooperationspartnern.
© Gerberich Consulting AG, Ennetbürgen - Schweiz
94
Führungsanforderungen
Keine Industrie 4.0 ohne Führung 4.0 und Wissensmanagement 4.0
¾ Schnelles Feedback und kurze Interaktionen.
¾ Mitarbeiter agil einstellen und flexibel reagieren.
¾ Menschen in ihrer Individualität erkennen, in ihrer Entwicklung begleiten und in
ihren sozialen Netzwerken als Berater, Coach, Mentor zur Verfügung stehen.
¾ Neue Formen der Zusammenarbeit, Grenzen durch Arbeitsort und Arbeitszeit
werden aufgeweicht, alte Denkstrukturen und Hierarchien durchbrochen.
¾ Führung verstärkt über Sinn und Werk.
¾ Entscheiden im dezentralen Team; Selbstregelung im Team.
¾ Macht muss künftig erworben werden.
¾ Neue Wissenskulturen werden etabliert.
Industrie 4.0
Wissensmanagement 4.0
Führung 4.0
© Gerberich Consulting AG, Ennetbürgen - Schweiz
95
Industrie 4.0: Arbeitsgestaltung und Qualifizierung
¾ Reduzierung einfacher, manueller Tätigkeiten
¾ Mehr Mitarbeiter in planender und steuernder Tätigkeiten
¾ Bereitschaft zum lebenslangen Lernen
¾ Notwendigkeit eines starken interdisziplinären Denkens und Handelns
¾ Höhere IT-Kompetenz
¾ Individuelle Vergütungsmodelle durch veränderte Kompetenzprofile
¾ Flexibilisierung der Arbeitszeitsysteme
© Gerberich Consulting AG, Ennetbürgen - Schweiz
96
Innovation als Teil der Firmenkultur begreifen
Vorsprünge eines Early Adopter
Die grossen fünf Technologien
Flexibilität und Innovation
muss Teil der Firmenkultur
werden.
Anwendung
Voraussetzungen
Keine mentalen Hürden
veraltete Technologien
zu Gunsten neuer Prozesse
und Technologien
Aufzugeben
Mobile, Social, Cloud Computing,
Advanced Analystics und
Maschine-MenschMaschine-Kommunikation
Early Adopter
Höhere Umsätze/Erträge
Leadrolle beim Einsatz
Neuer Technologien
Erfolg
Stärkere Marktposition
Asien ist heute Spitzenreiter der Early Adopter
© Gerberich Consulting AG, Ennetbürgen - Schweiz
97
Prinzipien der lernenden Organisation – Regeln der
Veränderung
1
Klare Zielsetzung
7
Wandel als
permanenter Prozess
6
Ressourcen für
Veränderungen
2
Identifikation
der Mitarbeiter
Bausteine der
lernenden Organisation
3
Mitarbeiter
zentrale Ressourcen
5
Selbstorganisation
4
Kommunikation
© Gerberich Consulting AG, Ennetbürgen - Schweiz
98
4 Ansatzpunkte
im Rahmen der Digitalisierung und für Lean Management
© Gerberich Consulting AG, Ennetbürgen - Schweiz
99
Wertschöpfungsketten
Zu Industrie 4.0 gehören diese 4 typischen Wertschöpfungsketten. Durch diese „Landschaft“
unterscheiden sich die zukünftigen Produktionsstrukturen signifikant in der Gestaltung von
Produktionsketten, im Verantwortungszuschnitt, in der Steuerung und Vernetzung der
Organisations- und Informationsflüsse im Vergleich zu klassischen Produktionsstrukturen.
© Gerberich Consulting AG, Ennetbürgen - Schweiz
100
Wertschöpfungsnetzwerk
Die Verkettung von 4 Unternehmen in einem Wertschöpfungsnetzwerk. Prinzipiell können alle
Prozesse, die zwischen diesen Unternehmen ablaufen, automatisiert werden. Konstruktion,
Disposition, Lagerhaltung, etc. können mit den Produktionsprozessen synchronisiert werden.
© Gerberich Consulting AG, Ennetbürgen - Schweiz
101
Leitmaximen für Zukunftsgestalter
Wer nicht innoviert wird in Zukunft marginalisiert. Das Topmanagement hat mehr denn
je eine Gestaltungsaufgabe für die Zukunft im Sinne von mehr antizipieren und
gestalten, weniger verwalten. Diese Gestaltungsaufgabe bezieht sich auf das gesamte
Unternehmen.
1. Sensibilität entwickeln, Unruhe und Unsicherheit zulassen, Widerspruch und
Andersartigkeit akzeptieren zur Stärkung von Empfindsamkeit für „schwache“
Signale
2. Fakten, Einschätzung, Wahrnehmungen mittels professioneller Methoden
gewinnen, bewerten, gewichten, verknüpfen zur Steigerung der Erkenntnisfähigkeit
für die relevante Unternehmenszukunft
3. Exogen bedingte Komplexität nicht durch interne Komplexität verstärken – Suche
nach mehr Mut zur Einfachheit.
4. Gesamtsicht, Vogelperspektive, deduktiv von aussen auf das Unternehmen
blickend, um Veränderungsmuster und –wege der Zukunft zu erkennen.
© Gerberich Consulting AG, Ennetbürgen - Schweiz
102
Leitmaximen für Zukunftsgestalter
5. Schaffung und Pflege einer Veränderungskultur mit dem Ziel, andere und bessere
Lösungen zu kreieren.
6. Einführung einer offenen Dialogkultur im Gegensatz zum Austausch von
Standpunkten und Ideologien.
7. Forderung von konstruktiver Kritik und schöpferischer Zerstörung in einer
angstfreien Unternehmenskultur.
8. Fokussierung der Unternehmensressourcen und Management-Talente auf
Zukunftsthemen.
9. Mitarbeiter fördern und fordern, Gegebenheiten suchen und zu nutzen und nicht
nur Probleme zu lösen.
10. Jeder kann zur Gestaltung einer positiven Zukunft beitragen, man muss nur daran
glauben und es tun.
© Gerberich Consulting AG, Ennetbürgen - Schweiz
103
Lernen als treibende Kraft…
Man sollte nicht schlafen legen, ohne sagen zu können, dass man an dem
Tage etwas gelernt hätte !
(Georg Christoph Lichtenberg, 1742 – 1799)
Lernen als treibende Kraft
Maßnahmen
Ziele
1. Was haben Sie gestern gelernt?
2. Was haben Sie in der letzten Woche gelernt?
3. Was haben Sie im letzten Monat gelernt?
4. Was haben Sie im letzten Jahr gelernt?
© Gerberich Consulting AG, Ennetbürgen - Schweiz
104
Kontakt
Besuchen Sie unsere neue Homepage und abonnieren Sie den Newsletter…
Wir informieren Sie regelmäßig über Interessante Management-Themen…
GERBERICH CONSULTING AG
Internationale Unternehmensberatung
Panoramastrasse 2b
CH-6373 Ennetbürgen
Tel.: +41 4162071-76
Fax: +41 4162071-75
e-Mail: [email protected]
Internet: www.gerberich-consulting.com
© Gerberich Consulting AG, Ennetbürgen - Schweiz
105

Download Report